четверг, 26 ноября 2015 г.

Этапы развития растительного мира

Около 3,5 млрд лет назад на Земле наступила эпоха биологической эволюции, которая продолжается и сейчас.
Самые крупные промежутки времени, на которые делится биологическая история Земли, – это эоны: криптозой, или докембрий, и фанерозой. Эоны делятся на эры. В криптозое выделяют две эры: архей и протерозой, в фанерозое – три эры: палеозой, мезозой и кайнозой. В свою очередь, эры делятся на периоды, а в периодах выделяют эпохи или отделы.
Криптозой. Криптозой – самая древняя эпоха, которая длилась около 3 млрд лет (85% времени биологической эволюции).
Архейская эра. В начале архейской эры жизнь была представлена простейшими прокариотическими организмами. В самых древних известных на Земле осадочных отложениях обнаружены органические вещества, которые, по-видимому, входили в состав древнейших живых организмов. В породах, чей возраст изотопным методом оценивается в 3,5 млрд лет, найдены окаменевшие цианобактерии.
Жизнь в этот период развивалась в водной среде, потому что только вода могла защитить организмы от солнечного и космического излучения. Первыми живыми организмами на нашей планете были анаэробные гетеротрофы, которые усваивали органические вещества из «первичного бульона». Истощение запасов органики способствовало усложнению строения первичных бактерий и появлению альтернативных способов питания – около 3 млрд лет назад возникли автотрофные организмы. Важнейшим событием архейской эры стало появление кислородного фотосинтеза. В атмосфере начал накапливаться кислород.
Протерозойская эра. Протерозойская эра началась около 2,5 млрд лет назад и длилась 2 млрд лет. В этот период около 2 млрд лет назад количество кислорода в воздухе достигло так называемой «точки Пастера» – 1% от его содержания в современной атмосфере. Ученые считают, что такой концентрации было достаточно для появления аэробных одноклеточных организмов, возник новый тип энергетических процессов – дыхание. В результате сложного симбиоза разных групп прокариот появились и начали активно развиваться эукариоты. Образование ядра повлекло за собой возникновение митоза, а в дальнейшем и мейоза. Примерно 1,5 – 2 млрд лет назад возникло половое размножение. Важнейшим этапом эволюции живой природы стало появление многоклеточности (около 1,3 – 1,4 млрд лет назад). Это способствовало резкому увеличению многообразия организмов. Появилась возможность специализации клеток, образования тканей и органов, распределения функций между частями тела, что вело в дальнейшем к усложнению образа жизни. Первыми многоклеточными организмами были водоросли.
В протерозое сформировались все царства живого мира: бактерии, растения, животные и грибы. Увеличение количества кислорода в атмосфере привело к формированию озонового слоя, защитившего Землю от излучения, поэтому жизнь могла выходить на сушу. Около 600 млн лет назад, в конце протерозоя, на сушу вышли грибы и водоросли, образовав древнейшие лишайники.
Фанерозой. Фанерозой – эпоха, следующая за криптозоем. Она охватывает около 15% всего времени существования жизни на нашей планете и состоит из трех эр: палеозоя, мезозоя и кайнозоя.
Палеозойская эра. 

Палеозойская эра началась 570 млн лет назад и продолжалась около 340 млн лет. В это время на планете шли интенсивные горообразовательные процессы, сопровождавшиеся высокой вулканической активностью, сменяли друг друга оледенения, периодически на сушу наступали и отступали моря. 
Палеозойская эра
В эре древней жизни (от греч. palaios – древний) выделяют 6 периодов: кембрийский (кембрий), ордовикский (ордовик), силурийский (силур), девонский (девон), каменноугольный (карбон) и пермский (пермь).
Ордовикский и силурийский период
Важнейшим периодом в эволюции растительного мира современные ученые считают силур. Именно тогда предки современных растений покинули лоно океана. Почему же именно в этот период возникли высшие растения? Дело в том, что в силуре резко изменились климатические условия, произошло обмеление океана, опреснение водоемов, значительные территории освободились от воды. Древние растения вынуждены были постепенно приспосабливаться к жизни в пресной воде, на мелководьях, на влажных побережьях, что привело в итоге к выходу на сушу первых споровых растений – псилофитов. Одна из наиболее древних находок палеоботаников – куксония – произрастала на Земле около 415 млн лет назад. Она была обнаружена в 1937 г. в силурийских песчаниках Шотландии. Это похожее на водоросль растение представляло собой кустик зеленых веточек, несущих спорангии, и прикреплялось к субстрату с помощью ризоидов.
Дальнейшая эволюция наземных растений шла в двух направлениях: преобладание гаметофита (моховидные) и преобладание спорофита (все остальные высшие растения). Лучшей приспособленностью к наземным условиям обладали представители спорофитного направления эволюции.
В девонском и каменноугольном периодах палеозойской эры климат в основном был теплым и влажным, резких климатических изменений не происходило. Эти условия были благоприятны для господства на суше споровых растений. В каменноугольный период на суше преобладали леса из древовидных хвощей, плаунов и папоротников, достигавших в высоту 30 – 40 м. Эти растения, падая в тропические болота, не сгнивали во влажном тропическом климате, а постепенно превращались в каменный уголь, который мы используем сейчас в качестве топлива.
Однако когда климат на Земле начал меняться, споровые растения оказались перед угрозой вымирания. В конце каменноугольного периода на смену теплому и влажному пришел холодный и сухой климат. В таких условиях преимущество имели растения, чье размножение не зависело от наличия воды, формирование гаметофита проходило на спорофите, а зародыш нового спорофита был защищен от возможных неблагоприятных воздействий.
Более прогрессивными на этом этапе эволюции оказались те растения, у которых существовала разноспоровость. Мегаспора, в отличие от микроспор, содержит большой запас питательных веществ. Поэтому более крупный женский заросток не только обеспечивает возможность полового процесса, но и служит для питания развивающегося из зиготы молодого спорофита. В результате эволюции разноспоровых растений еще в девоне возникли семенные папоротники, которые в дальнейшем дали начало семенным растениям.
В последний период палеозойской эры – пермский, когда климат стал еще более холодным и сухим, начали исчезать леса древовидных папоротников, хвощей и плаунов. Им на смену приходили голосеменные растения, некоторые виды которых дожили до настоящего времени (гинкго, араукарии).
Мезозойская эра. Около 230 млн лет назад началась мезозойская эра. Она длилась примерно 165 млн лет и включала три периода: триасовый, юрский и меловой. В течение почти всей эры на суше господствовали голосеменные растения.
Древние голосеменные растения
В триасовый период практически полностью вымирают семенные папоротники. В юрском периоде на земном шаре господствуют папоротники и голосеменные растения, возникает хорошо выраженная географическая растительная зональность.
В течение мелового периода появляются и быстро распространяются покрытосеменные растения, постепенно вытесняющие голосеменные и папоротникообразные. Некоторые покрытосеменные растения, возникшие в меловом периоде, сохранились до наших дней (дубы, ивы, эвкалипты, пальмы).
Кайнозойская эра. Начавшаяся около 67 млн лет назад кайнозойская эра продолжается и в настоящее время. Она подразделяется на три периода: палеогеновый (нижнетретичный), неогеновый (верхнетретичный) общей продолжительностью 65 млн лет и антропогеновый, который начался 2 млн лет назад.
В палеогене на суше господствуют покрытосеменные растения (тропические леса), параллельно с их эволюцией идет развитие и увеличение многообразия насекомых.
В неогене климат становится более сухим, образуются степи, широко распространяются однодольные травянистые растения. Отступление лесов способствует образованию первых человекообразных обезьян. Появляются виды растений и животных, близкие к современным.
Последний антропогенный период характеризуется похолоданием климата. Четыре гигантских оледенения изменили растительный облик планеты. Между Азией и Северной Америкой, Европой и Британскими островами возникли сухопутные «мосты», что способствовало широкому расселению видов. В конце периода началось глобальное потепление, вымерли многие растения и крупные млекопитающие, сформировались современные флора и фауна. Крупнейшим событием антропогена стало появление человека, чья деятельность стала ведущим фактором дальнейших изменений в животном и растительном мире Земли.
http://blgy.ru/

1 комментарий :